Fundamenta protectionis relai: Typi faultorum lineae transmissionis et schemata protectionis fundamentalia

1. Typi defectuum in lineis electricitatis

Defectus inter phasos:

• Circuitus brevis triplex

• Circuitus brevis duplex

Defectus ad terram:

• Defectus uniphasis ad terram

• Defectus biphasis ad terram

• Defectus triplex ad terram

2. Definitio instrumentorum protectionis relai
Cum anomalia vel defectus in componenti systematis electricitatis occurrat, instrumenta protectionis relai sunt illa quae cito et selecte possunt separare partem defectivam vel anormalem a systemate, assecurantes operationem normalem continuam reliquorum instrumentorum sanorum.

Exempla includunt: protectionem overcurrent, protectionem distanti, protectionem zero-sequence, et protectionem high-frequency.

• Protectio Principalis: Protectio quae satisfacit requisitionibus basicis pro stabilitate systematis et securitate instrumentorum in casu defectus circuitus brevis. Operatur primo ut disjungat interruptorem circuiti et selecte eliminet defectus in instrumento protecto vel linea tota.

• Protectio Secundaria: Protectio quae removet defectum si protectio principalis vel interruptor circuiti non operatur.

• Protectio Auxiliaris: Protectio simplex addita ad compensandum limitationes in protectione principalis et secundaria.

3. Munus protectionis relai in lineis transmissionis
Durante operatione, lineae transmissionis possumt experiri defectus ex ventis fortibus, glacie et nive, fulminibus, damno externo, deficiencia insulationis, vel pollutione flashover. In tali casu, instrumentum protectionis relai potest agere cito et selecte, disjungens interruptorem circuiti lineae (commutator).

Si defectus est transitorius, commutator reclositur postquam defectus desinit, restituendo supplymentum electricitatis securum. Si defectus est permanentis, reclosing falit, et linea defectiva cito isolatur, assecurans supplymentum electricitatis continuatum ad lineas sanas.

4. Instrumenta protectionis overcurrent
Instrumenta protectionis overcurrent designantur super incremento significativo currentis in casu defectus lineae. Cum currentus defectus attingit setting protectionis (pickup current), instrumentum init operari. Postquam tempus delay setting attingitur, interruptor circuiti lineae disjungitur.

Typi communes includunt:

• Instantaneous Overcurrent Protection: Simpliciter, fideliter, et celeriter agens, sed tantum protegens portionem (typice 80–85%) ipsius lineae.

• Time-Delayed Overcurrent Protection: Operatur cum brevi tempore delay, protegens longitudinem totam lineae et coordinans cum protectione instantaneous proximae lineae downstream.

• Overcurrent Protection: Set ad evitandum maximum currentem oneris. Protegit longitudinem totam lineae et longitudinem totam proximae lineae, serviendo ut protectio secundaria.

• Directional Overcurrent Protection: Addit elementum directionis potentiae ad protectionem overcurrent. Operatur solum quando potentia defectus fluit a bus ad lineam, praeveniens maloperationem in casu defectus reversi.

5. Instrumenta protectionis distanti
Protectio distanti respondet ad impedimentum (vel distantiam) inter punctum defectus et punctum installationis protectionis. Habet excellentes characteres directionales et latissime usatur in retibus anularibus altae tensionis. Tres-stagium protectionis distanti communiter employatur:

• Zona I: Operation instantanea, protegens 80%–85% longitudinis lineae.

• Zona II: Protegit longitudinem totam lineae et extendit in partem proximae lineae (typice Zona I lineae adjacentis).

• Zona III: Protegit longitudinem totam huius lineae et proximae lineae, serviendo ut backup pro Zonis I et II.

6. Instrumenta protectionis currentis zero-sequence
In systematibus neutralibus directe ad terram (etiam notis ut systemata altae fault-current), defectus uniphasis ad terram producit currentem zero-sequence significativum. Instrumenta protectionis quae hunc currentem utuntur vocantur instrumenta protectionis currentis zero-sequence. Configuratio tres-stagii communiter usatur:

• Stagium I: Protectionem instantaneous currentis zero-sequence, tegens 70%–80% longitudinis lineae.

• Stagium II: Protectionem time-delayed currentis zero-sequence, tegens longitudinem totam lineae et partem proximae lineae.

• Stagium III: Protectionem overcurrent zero-sequence, tegens longitudinem totam lineae et serviendo ut backup proximae lineae.

7. Instrumenta protectionis high-frequency
Protectio high-frequency convertit angulum phase (vel directionem potentiae) currentium in utraque extremitate lineae in signala high-frequency, quae transmittuntur per canalem high-frequency ad extremum oppositum. Systema comparat phase currentis vel directionem potentiae in utraque extremitate.

Haec protectio respondet solum ad defectus intra sectionem lineae protectam et non requirit coordinationem cum lineis downstream. Operatur sine tempore delay, permittens rapidam eliminationem cuiusque defectus per lineam protectam.

Super principiis operationis, protectio high-frequency classificatur in:

• Blocking Type (Directional Comparison): Comparat directionem potentiae in utraque extremitate.

• Phase Comparison Type: Comparat angulos phase currentium in utraque extremitate.

8. Instrumenta automatic reclosing
Instrumentum automatic reclosing est id quod automatic recloses interruptorem circuiti postquam ille disjunctus est.

Functio:

• In defectibus transientibus, postquam defectus desinit, instrumentum cito recloses interruptorem, restituendo supplymentum electricitatis normale.

• In defectibus permanentibus, reclosing falit, interruptor iterum disjungitur, et linea defectiva isolatur, assecurans supplymentum continuatum electricitatis ad lineas sanas.

9. Recorder defectus lineae
Instrumentum quod automatic recordat formae undarum currentis et voltage ante et durante defectum lineae, simul cum timing et status operationis interruptoris circuiti.

Per analysin formarum undarum recordatarum, typus defectus accurate determinari potest, et locatio approximativa defectus calculari potest. Haec praebet data critica pro analysis defectus, troubleshooting, et restoratione supplymenti normalis electricitatis.